[发明专利]单分散超顺磁Fe3

说明书

本发明公开了一种单分散超顺磁Fe₃O₄纳米超粒子及制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将摩尔比为1:2‑6三价铁盐和柠檬酸盐在溶液中混合，至溶液颜色变为黄绿色；(2)将步骤(1)中所得的混合溶液的pH调整至5‑6.5，加入尿素和抗坏血酸；其中，步骤(1)中的三价铁盐与抗坏血酸的摩尔比为1：0.2‑0.55；(3)将步骤(2)所得的混合溶液在加热条件下反应。该制备方法在水溶液中进行，不需要采用大分子的有机试剂即能够得到具有良好分散性能的Fe₃O₄纳米粒子，使得后处理的步骤简单，也降低了生物相容性差和大分子有机物分解释放有毒物质的风险。

技术领域

本发明涉及四氧化三铁纳米粒子，具体地，涉及一种Fe₃O₄纳米超粒子的制备方法。

背景技术

四氧化三铁超级纳米粒子(又称纳米超粒子)具有高的磁响应性，好的生物相容性和较低的毒性，其在磁性存储介质，细胞分离，催化等领域有很好的应用前景，所以该材料的制备一直是研究的热点。

现有的较为成熟的制备方法一般分为两种：第一种方法是以乙醇/乙二醇作为溶剂与还原剂在高温条件下合成；虽然都可获得目标产物，但是采用大量有机溶剂具有成本高、浪费资源甚至污染环境的缺陷，不利用量化生产；第二种方法是以水作为溶剂，在水溶液中合成产物，但是，采用该方法需要采用大分子有机物如聚丙烯酰胺、聚吡咯烷酮等作为助剂，合成所得目标产物表面会粘附大量大分子有机物，即便反复清洗，一则步骤繁琐二则也很难保证清洗完全，使得导致产物水溶性和生物相容性差，在长期使用中，甚至会释放出有毒物质，使得使用受限。

因此，若提供一种更环保、成本更低的方式合成四氧化三铁超级纳米超粒子，对四氧化三铁超级纳米超粒子的应用具有较大的推动作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种单分散超顺磁Fe₃O₄纳米超粒子的制备方法，该制备方法在水溶液中进行，不需要采用大分子的有机试剂即能够得到具有良好分散性能的Fe₃O₄纳米超粒子，使得后处理的步骤简单，也降低了生物相容性差和大分子有机物分解释放有毒物质的风险。

为了实现上述目的，本发明提供一种Fe₃O₄纳米超粒子的制备方法，包括以下步骤：

(1)将摩尔比为1:2-6三价铁盐和柠檬酸盐在溶液中混合，至溶液颜色变为黄绿色；

(2)将步骤(1)中所得的混合溶液的pH调整至5-6.5，加入尿素和抗坏血酸；其中，步骤(1)中的三价铁盐与抗坏血酸的摩尔比为1：0.2-0.55；

(3)将步骤(2)所得的混合溶液在加热条件下反应。

本发明的另一方面提供一种Fe₃O₄纳米超粒子，该Fe₃O₄纳米超粒子为球形，粒径范围为430-550nm，具有311、220和222晶面。

在上述技术方案中，本发明采用特定的三价铁盐和柠檬酸盐的用量，以及特定的抗坏血酸用量，在pH调整至5-6.5后尿素的存在下反应，得到Fe₃O₄纳米超粒子，该Fe₃O₄纳米超粒子不仅具有较好的分散性，而且形貌较均匀，饱和磁化强度接近于60emu g^-1，不仅如此，本发明的制备方法，在水溶液中进行，不需要采用大分子的有机试剂即能够得到目标产物，使得后处理的步骤简单，也降低了生物相容性差和大分子有机物分解释放有毒物质的风险。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明